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1、文 字 说 明一、概况40110工作面是彬长矿业集团大佛寺矿业公司在401采区东翼沿煤层走向布置的第三个综采放顶煤工作面。因设计变更，该工作面可采长度新增640m，新增工作面地理坐标范围为：X：38797183879963；Y：3649833036498970。新增部分走向长640m，倾向180米，面积115200m2，煤层底板标高660730 m。由于为新增区域为原工作面延伸，所以巷道设计按原计划执行，设计四条巷道：运输顺糟、回风顺槽、黄泥灌浆巷和高抽巷。运输顺糟、回风顺槽、黄泥灌浆巷这三条巷道都是采用机械化程度较高的综掘机进行施工，顶板采用锚网钢带配合锚索支护方式；另外一条为高抽巷，在距4
2、号煤煤层顶板以上10米左右的岩石中布置，采用炮掘进行施工，顶板和帮部均采用锚杆加木托板支护方式。该工作面对应地表位于彬县田家坡，东部为宽缓的黄土台塬，中部、中西部为沟壑地貌，地表最大标高1131.28m，最底标1068.0m，煤层埋藏深度393400m。在工作面塌陷影响范围有一个行政村庄田家坡。根据40106工作面以及40108工作面开采对地表建筑影响结果分析：回采过程中地表移动对工作面东部上方的田家坡影响较大;工作面中东部黄土台塬上有零散住户，此外工作面对应地表无其他建筑物和水体存在。二、煤层特征40110新增工作面回采煤层为4号煤层，4号煤为黑色，半亮型，沥青光泽，层状构造，条带状结构，贝
3、壳状或阶梯状断口，硬度相对较大，系数3.0左右。根据精查地质报告，该工作面范围内煤层灰分一般在10%15%之间，最大值不超过20%；硫份主要以硫化铁硫为主，一般在0.5%以下，局部区域在1.0%1.5%之间；发热量为19.28-29.43KJ/Kg，一般26.37 KJ/Kg。该工作面煤层属于中灰低硫高发热量的低变质烟煤（不粘结31号煤），为优质动力、气化用煤和民用燃料。该段工作面内煤层赋存稳定，平均厚度约8m。煤层结构较为简单，一般含12层夹矸，赋存较为稳定，夹矸一般厚度0.10.2 m,岩性均以泥岩或炭质泥岩为主。三、煤层顶底板岩性特征伪顶：该工作面煤层无明显的泥岩伪顶存在。直接顶：下部为
4、粉砂岩，浅灰色，中夹灰白色细砂岩，含黄铁矿结核和植物化石，厚度约2.04m；上部为泥岩，灰黑色，薄层状，水平层理，具小型斜层理，含茎秆化石，黄铁矿结核，钙质胶结，厚度1.2 m，其抗压强度24.6 MPa，软化系数0.4，属于易冒落半坚硬不稳定型。中部夹有厚约1.1m左右的煤层。老顶：岩性为粉砂岩，灰白色，巨厚层状，含镜煤条带，富含叶片化石及黄铁矿结核，厚度5.53m。下部为细粒砂岩，灰白色，薄层状，水平层理，具小型斜层理，含茎秆化石，黄铁矿结核，钙质胶结，厚度约2.69m,其抗压强度63.76 MPa，软化系数0.50，属于半坚硬较稳定型。伪底：位于煤层底部，主要以泥岩为主，局部中间含镜煤条
5、带，深灰色，含粗砾，砾石为粉砂岩屑。根据精查地质报告，该层段不作为煤层对待，而按其他分层对待，该层段厚度0.68m。石为直接底：铝土质泥岩，灰-褐灰色，光滑细腻，厚层状，含鲕状黄铁矿结核，遇水极易软化，易膨胀，厚度1.85 m，其抗压强度29.4MPa，软化系数0-0.15，属于不坚硬不稳定型。四、构造特征根据40110工作面设计范围内煤层底板等高线变化趋势分析，新增部分地层产状单一，整体向北西方向倾斜，煤层平均倾角5-9，此外，根据地质精查报告以及401采区三维地震勘探资料情况分析，预计该工作面在掘进和回采期间，无大的断层构造存在，不会对采掘施工造成影响，但各巷道在施工过程中，局部节理裂隙发
6、育，将会给顶板支护管理带来一定的影响。五、水文地质特征该工作面煤层顶板直接充水含水层属弱含水层，涌水量较小，不会对开采造成影响，但4号煤层上覆有两层的富含水层，分别为洛河组和宜君组，随着开采条件变化，也可能成为采场充水因素之一，加之煤层自身为一含水层，因此该工作面不论在准备期间还是在回采期间，防治水工作均尤为重要，具体分析预测如下：工作面在准备期间，各掘进工作面涌水量主要来源于构造裂隙水和施工水两方面，其中构造裂隙水主要为巷道顶板淋滴水或前方遇断层构造或裂隙带时突然涌水，均为静压水，但可能伴随瓦斯压力，出现突水现象；施工水主要以工作面消尘水和超前预抽打钻水为主。根据其他工作面掘进期间涌水对比分
7、析，该工作面正常掘进期间涌水量不大，仅在5-7 m3/h（含施工水），但遇到裂隙带或断层构造带时，涌水量将会突然增大，最大涌水量达到20 m3/h左右。因此施工队在掘进期间，防治水工作不能忽视，重点做好施工超前预抽孔探放水工作，提前释放前方构造水，防止工作面突水事故发生，此外要加强施工巷道水沟和临时水仓管理，及时将排水管路延伸至工作面，并在临时水仓安设足够排水能力的水泵，以防涌水影响掘进。此外工作面准备过程中，新增部分四面均为实体煤层，不存在相邻工作面老空区积水透水的威胁。但是东面距井田边界线30m，井田边界往东是水帘洞井田和虎神沟井田，所以需提前调查两个井田的采掘情况。六、瓦斯地质煤层瓦斯分
8、布的影响因素有：地质构造、煤层顶底板、煤层埋深及基岩厚度、地下水活动情况等。根据以往揭露情况，该范围内地下水活动滞怠，仅在局部裂隙发育处含有水，因此，地下水活动对该处煤层瓦斯的影响不大。工作面内，4煤顶板多为泥岩，炭质泥岩，底板多为铝土泥岩，厚度较大且整体性好，且工作面范围内不存在大的构造存在，未对顶底板盖层造成破坏，形成了一个相对密闭的空间，对煤层瓦斯的保存有利。加之，4煤脆性较好，节理裂隙发育，有利于瓦斯的析出，因此，在掘进过程中，瓦斯将向巷道空间内大量涌出，相关施工单位做好掘前预抽工作。煤层瓦斯随着上覆基岩厚度增加，储层压力增大，瓦斯向地表运移的距离增大，封闭条件相对较好，煤层对瓦斯的吸
9、附能力增强，瓦斯含量随之增大。4煤上覆基岩在本工作面内的表现特性为：自西北向东南方向，上覆基岩厚度逐渐变薄。根据基岩对瓦斯的影响以及井田内已回采工作面的瓦斯涌出量情况，推断工作面范围内，煤层瓦斯涌出量由西北向东南方向呈减小趋势。根据地质精查报告以及40301、 40104、40106、40108工作面掘进期间的瓦斯测定资料对比分析，预计该工作面在掘进过程中各顺槽绝对瓦斯涌出量：1315m3/min。七、煤尘、自燃特征本矿井4号煤层属自燃发火煤层，煤尘具有爆炸危险，且发火期短，仅为3-5个月，因此掘进和回采期间在执行好防止煤层自然的措施同时，重点制定和贯彻执行好消尘管理措施。八、储量及回收率新增
10、工作面可采长度640米，工作面运输顺槽煤厚平均10.0米，回风顺槽平均煤厚6.0米，工作面平均煤厚8.0米，留设护底煤厚度平均2.0米，采煤厚度6.0米。容重1.39t/m3，根据煤层赋存条件相同周边其他矿井顶煤回收率资料，该4号煤层硬度大，顶煤放落回收困难，工作面回收率最大仅为78%左右。 具体计算如下： 工作面新增储量=6401806.01.39=96.1万吨 新增可采储量=96.1万吨78%=74.9万吨（五）提高回收率措施对于提高新增工作面回收率措施，我们应主要从以下几方面抓起：1、 制定并完善管理制度及细则，健全各类报表、台帐、图纸，加强考核力度。2、 采用科学合理措施尽量减少底煤留
11、设以及采用有效顶煤预裂方法，提高工作面回收率。九、合理化建议（一）煤层直接底板为属于不坚硬不稳定型，遇水易膨胀，因此施工队在施工运、回顺槽时，要严格按照规定进行探底煤，底煤厚度保持在2.0 m以下，但不得小于1.2m，从而确保工作面安全生产和减少底煤损失。（二）由于该工作面切眼位置离井田范围只有30m，所以需提前调查相邻水帘洞井田和虎神沟井田的采掘情况，尤其是临近位置有无老空区等，再依据调查结果对设计进行相应更改。（三）对于该工作面对应地表塌陷范围内村庄，其井上下对照图村庄建筑物分布是90年代航空测绘的，与现在相比，建筑物已发生了大的变迁，在40110工作面准备期间，建议矿业公司应组织人力对村庄的户数、人口、建筑物进行一次全面详查和测定，并重新绘制该工作面井上下对照图，届时根据回采对地表实际影响程度，考虑其搬迁或整修住宅有关事宜。7
